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論燒結(jié)固體燃耗和燒結(jié)余熱的關(guān)系

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2025-05-14  作者:陸海明 王鑫  瀏覽次數(shù):1199
 
核心提示:1 引言 現(xiàn)如今燒結(jié)生產(chǎn)過程中余熱回收利用已經(jīng)成為必不可少的環(huán)節(jié)之一,不論從能源節(jié)約需求,還是環(huán)境需求都對余熱利用提出了一定要求。同時燒結(jié)固體燃耗作為燒結(jié)的降本關(guān)鍵指標,也同時影響著余熱的相關(guān)參數(shù),因此深入研究燒結(jié)固體燃耗和燒結(jié)余熱的關(guān)系,在保障生產(chǎn)的同時努力摸索如何提高環(huán)冷余熱和燒結(jié)煙道余熱的有效利用,對于鋼鐵企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高能源利用率、減少環(huán)境污染具有重要的意義和緊迫性。
 論燒結(jié)固體燃耗和燒結(jié)余熱的關(guān)系

陸海明  王鑫

(鹽城市聯(lián)鑫鋼鐵有限公司燒結(jié)廠)

1  引言

現(xiàn)如今燒結(jié)生產(chǎn)過程中余熱回收利用已經(jīng)成為必不可少的環(huán)節(jié)之一,不論從能源節(jié)約需求,還是環(huán)境需求都對余熱利用提出了一定要求。同時燒結(jié)固體燃耗作為燒結(jié)的降本關(guān)鍵指標,也同時影響著余熱的相關(guān)參數(shù),因此深入研究燒結(jié)固體燃耗和燒結(jié)余熱的關(guān)系,在保障生產(chǎn)的同時努力摸索如何提高環(huán)冷余熱和燒結(jié)煙道余熱的有效利用,對于鋼鐵企業(yè)降低生產(chǎn)成本、提高能源利用率、減少環(huán)境污染具有重要的意義和緊迫性。

2  燒結(jié)余熱分析

2.1 燒結(jié)余熱的來源與分布特征

燒結(jié)余熱主要來源于燒結(jié)礦顯熱和燒結(jié)廢氣余熱。在燒結(jié)礦冷卻過程中,會釋放出大量顯熱,約占燒結(jié)余熱總量的50%-60%,這部分顯熱主要集中在冷卻初期,隨著冷卻過程的進行逐漸減少。燒結(jié)廢氣余熱源于燒結(jié)過程中空氣與高溫物料換熱,廢氣溫度一般在150 - 400℃之間,占余熱總量的30%-40% 。廢氣余熱分布受冷卻方式、設(shè)備密封性能等因素影響,鼓風冷卻方式下,廢氣余熱多集中在高溫段;抽風冷卻方式下,余熱分布相對均勻。目前多為鼓風冷卻方式。

2.2 常見余熱回收技術(shù)及應用現(xiàn)狀

①余熱發(fā)電:利用燒結(jié)余熱鍋爐將燒結(jié)廢氣或燒結(jié)礦顯熱轉(zhuǎn)化為蒸汽,蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電。這是目前應用最廣泛的余熱回收方式,能將余熱轉(zhuǎn)化為高品位的電能,實現(xiàn)能源的梯級利用。國內(nèi)多家大型鋼鐵企業(yè)已成功建設(shè)燒結(jié)余熱發(fā)電項目,取得了良好的節(jié)能和經(jīng)濟效益。目前我司燒結(jié)廠采用的余熱回收技術(shù)是將燒結(jié)環(huán)冷機高溫段余熱轉(zhuǎn)化為蒸汽后用于驅(qū)動汽輪機后帶動燒結(jié)主抽風機的運行從而降低主抽用電,這種節(jié)能方式也是當今余熱利用的良好方式之一。

②熱風燒結(jié):將回收的余熱用于加熱燒結(jié)用空氣,使熱空氣進入燒結(jié)料層,為燒結(jié)過程提供額外熱量,從而減少固體燃料消耗。但熱風燒結(jié)會降低空氣密度,增加抽風負荷,需采取措施改善混合料透氣性,以維持生產(chǎn)效率。

3  燒結(jié)固體燃耗與燒結(jié)余熱的相互關(guān)系

固體燃料的燃燒是燒結(jié)余熱產(chǎn)生的主要根源,燃燒產(chǎn)生的熱量一部分用于燒結(jié)反應和物料加熱,另一部分則以余熱形式存在于燒結(jié)礦和燒結(jié)廢氣中。在其他條件不變時,固體燃耗越高,產(chǎn)生的余熱總量越多。但高固體燃耗意味著能源浪費和成本增加,且余熱品質(zhì)可能因燃燒不完全而降低。

4  本廠固體燃耗與余熱發(fā)電數(shù)據(jù)分析

我廠在燒結(jié)過程中對余熱能效利用這一塊也做了一些跟蹤與摸索。以我廠2024年11月當月正常生產(chǎn)時的固體燃耗、蒸汽量、電耗、成本等數(shù)據(jù)為模型進行對比以供參考:

燒結(jié)廠燒結(jié)車間2024年11月固體燃耗和蒸汽流量數(shù)據(jù)表

日期

固體燃耗單耗kg/t

蒸汽流量t/h

11-1

51.74

28.90

11-2

51.69

28.30

11-3

52.10

27.95

11-5

52.07

27.35

11-9

50.83

27.80

11-10

50.40

28.45

11-11

49.92

26.10

11-12

51.79

29.60

11-15

53.67

31.00

11-17

47.83

29.90

11-18

49.06

30.90

11-21

50.49

30.00

11-22

52.44

30.00

11-24

51.17

30.95

11-25

47.05

29.20

11-27

49.46

29.50

11-28

48.34

27.40

11-29

48.91

27.60

11-30

47.97

25.50

圖片1 

從上述圖表可以看出,燒結(jié)固體燃耗高時,蒸汽流量也高,固體燃耗低時,蒸汽流量也低。兩者之間呈顯著的線性相關(guān)關(guān)系。

 

燒結(jié)廠燒結(jié)車間2024年11月固體燃耗和電耗數(shù)據(jù)表

日期

固體燃耗單耗kg/t

電耗kwh/t

11-1

51.74

31.96

11-2

51.69

32.4

11-3

52.10

31.75

11-5

52.07

31.89

11-9

50.83

28.82

11-10

50.40

31.14

11-11

49.92

32.62

11-12

51.79

28.62

11-15

53.67

28.9

11-17

47.83

29.37

11-18

49.06

28.34

11-21

50.49

30.33

11-22

52.44

30.05

11-24

51.17

30.47

11-25

47.05

30.77

11-27

49.46

31.66

11-28

48.34

30.48

11-29

48.91

32.66

11-30

47.97

30.5

圖片2 

由上面圖表可以看出,固體燃耗上升,電耗下降。

 

 

燒結(jié)廠燒結(jié)車間2024年11月產(chǎn)量、燃耗及成本、電耗及成本表

日期

固體燃耗單耗

電耗

產(chǎn)量

燃耗成本

電耗成本

燃耗總成本

電耗總成本

合計成本

11-1

51.74

31.96

14003

70.6

17.3

988611.80

242251.90

1230863.70

11-2

51.69

32.4

14098

70.59

17.53

995177.82

247137.94

1242315.76

11-3

52.10

31.75

14166

71.2

17.18

1008619.20

243371.88

1251991.08

11-5

52.07

31.89

14057

71.25

17.26

1001561.25

242623.82

1244185.07

11-9

50.83

28.82

15339

69.87

15.59

1071735.93

239135.01

1310870.94

11-10

50.40

31.14

14589

69.29

16.85

1010871.81

245824.65

1256696.46

11-11

49.92

32.62

13961

68.19

17.65

952000.59

246411.65

1198412.24

11-12

51.79

28.62

14654

70.77

15.49

1037063.58

226990.46

1264054.04

11-15

53.67

28.9

14922

73.29

15.64

1093633.38

233380.08

1327013.46

11-17

47.83

29.37

15456

65.39

15.89

1010667.84

245595.84

1256263.68

11-18

49.06

28.34

15603

67.06

15.33

1046337.18

239193.99

1285531.17

11-21

50.49

30.33

15500

68.92

16.41

1068260.00

254355.00

1322615.00

11-22

52.44

30.05

15098

71.54

16.26

1080110.92

245493.48

1325604.40

11-24

51.17

30.47

14734

69.91

16.49

1030053.94

242963.66

1273017.60

11-25

47.05

30.77

15153

64.25

16.65

973580.25

252297.45

1225877.70

11-27

49.46

31.66

15225

67.52

17.13

1027992.00

260804.25

1288796.25

11-28

48.34

30.48

15542

65.99

16.49

1025616.58

256287.58

1281904.16

11-29

48.91

32.66

15105

66.8

17.67

1009014.00

266905.35

1275919.35

11-30

47.97

30.5

15552

65.5

16.5

1018656.00

256608.00

1275264.00

 

圖片3 

由圖表可以看出固體燃耗上升,電耗成本下降。

 

圖片4 

由圖表可以看出固體燃耗上升時,固體燃料成本和電耗成本合計成本在上下波動。燃耗在47到49.5時,合計成本在上升,燃耗在50.8到51.7時,合計成本在下降;燃耗在51.7往上時,合計成本在上升。所以燃料消耗必須在合適區(qū)間綜合成本才能下降,過高過低都會影響綜合成本情況。

5  結(jié)論

在對本廠實際生產(chǎn)過程一些數(shù)據(jù)的研究,我們對燃料消耗、電耗、蒸汽量以及成本之間的關(guān)系進行分析。結(jié)果表明燃料消耗的高低與蒸汽量的產(chǎn)生存在顯著關(guān)聯(lián)性。

此外,通過提高燃料消耗來提升發(fā)電量的策略在經(jīng)濟層面并不具備合理性。盡管增加燃料投入能夠在一定程度上提高發(fā)電量,但綜合考慮燃料成本等因素,該方式所帶來的經(jīng)濟效益并不理想,甚至可能導致整體成本上升與資源浪費,各廠應該摸索自身合適的燃料消耗控制區(qū)間的余熱利用的關(guān)系來降低綜合成本。 

 
 
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